КР (954217), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

(+): RAID5 получил широкое распространение, в первую очередь, благодаря своей экономичности. Объём дискового массива RAID5 рассчитывается по формуле (n-1)*hddsize, где n – число дисков в массиве, а hddsize – размер наименьшего диска. Например, для массива из 4-х дисков по 80 гигабайт общий объём будет (4 – 1) * 80 = 240 гигабайт.

(-): Производительность RAID 5 заметно ниже, в особенности на операциях типа Random Write (записи в произвольном порядке), при которых производительность падает на 10-25% от производительности RAID 1 (или RAID 10), так как требует большего количества операций с дисками (каждая операция записи сервера заменяется на контроллере RAID на три - одну операцию чтения и две операции записи). Недостатки RAID 5 проявляются при выходе из строя одного из дисков — весь том переходит в критический режим (degrade), все операции записи и чтения сопровождаются дополнительными манипуляциями, резко падает производительность.

• RAID 6

RAID 6 имеет более высокую степень надёжности, чем RAID5 – под контрольные суммы выделяется ёмкость 2-х дисков, рассчитываются 2 суммы по разным алгоритмам. Требует более мощный RAID-контроллер. Обеспечивает работоспособность после одновременного выхода из строя двух дисков – защита от кратного отказа. Для организации массива требуется минимум 4 диска^[2]. Обычно использование RAID-6 вызывает примерно 10-15% падение производительности дисковой группы, по сравнению с аналогичными показателями RAID-5, что вызвано большим объёмом обработки для контроллера (необходимость рассчитывать вторую контрольную сумму, а также прочитывать и перезаписывать больше дисковых блоков при записи каждого блока).

• Комбинированные уровни

Помимо базовых уровней RAID 0 - RAID 5, описанных в стандарте, существуют комбинированные уровни RAID 1+0, RAID 3+0, RAID 5+0, RAID 1+5, которые различные производители интерпретируют каждый по-своему.

• RAID 1+0 — это сочетание зеркалирования и чередования (см. выше).

• RAID 5+0 — это чередование томов 5-го уровня.

• RAID 1+5 — RAID 5 из зеркалированных пар.

Комбинированные уровни наследуют как преимущества, так и недостатки своих «родителей»: появление чередования в уровне RAID 5+0 нисколько не добавляет ему надёжности, но зато положительно отражается на производительности. Уровень RAID 1+5, наверное, очень надёжный, но не самый быстрый и, к тому же, крайне неэкономичный: полезная ёмкость тома меньше половины суммарной ёмкости дисков.

Таблица 2. Сравнение стандартных уровней RAID

N — количество дисков в массиве, S — объём наименьшего диска.

PCI – шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Таблица 3. Характеристики PCI-шин

Стандарт	Макс. корость, Мб/сек	Тактовая частота, МГц	Тип слота
PCI 1.x-2.0	132	33	32-бита, 5В
PCI 2.1-2.3 33MГц	132	33	32-бита, 5В
PCI 2.2-2.3 66MГц	264	66	32-бита, 3.3В
PCI64 33МГц (v 2.1)	264	33	64-бита, 5В
PCI64 33МГц (v 2.2)	264	33	64-бита, 3.3В
PCI64 66МГц	528	66	64 бита, 3.3В
PCI-X 1.0	1024	66,100,133	64 бита, 3.3В
PCI-X 1.0	4096	66,100,133, 266, 533	64 бита, 3.3В

Производительность шин определяется следующим образом:

V_PCI = L f,

где L – разрядность шины;

f – частота работы шины.

Например, V_PCI1.x-2.0 = L f = 4байта 33МГц=132 Мб/сек.

1. Принципы построения отказоустойчивых сетей

Отказоустойчивость сети определяется двумя факторами:

1. Уровень избыточности сетевой инфраструктуры;

2. Время восстановления сети, т.е. время, необходимое для переключения потоков данных на работоспособные части сети в случае отказа ее части.

При построении отказоустойчивой системы необходимо принимать в расчет следующее:

1. Архитектура сетевого оборудования

• Дублирование блоков питания;

• Возможность "горячей" замены компонентов;

• Дублирование управляющего модуля;

• Дублирование коммутационной матрицы/шины.

1. Дублирование соединений.

• Использование нескольких дублирующих соединений;

• Не рекомендуется использовать протокол Spanning Tree, т.к. в сети появляется много неработающих (заблокированных) соединений; время восстановления очень большое;

• Желательно использовать технологии Multi-Link Trunk (MLT) и Split-MLT (автоматическая балансировка потоков данных между всеми работоспособными соединениями; восстановление сети за доли секунды);

• Возможно внедрение протоколов балансировки нагрузки и дублирования на уровне маршрутизации:

• Рекомендуется использовать Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP);

• Рекомендуется использовать Equal Cost Multi-Path (ECMP);

• Разнесение окончания каналов - окончание каналов на разных модулях ввода/вывода и/или на разных узлах для дополнительного дублирования;

• Разнесение каналов - использование различных носителей и различных путей для критичных соединений;

1. Высоконадежное сетевое оборудование - устройства с высоким временем наработки на отказ.

2. Отказоустойчивость сервера:

• использование технологии PCI Hot Plug замены отдельных узлов;

• многопроцессорные серверы;

• организация дисковых подсистем с использованием RAID, обеспечивающих увеличение надежности;

• дублирование дискового контроллера RAID;

• дублирование сетевых адаптеров;

• установка резервных вентиляторов для охлаждения процессора, ОЗУ, дисков, плат;

• организация резервного электропитания центрального процессора;

• резервирование источников питания;

• съемная плата кэш-памяти для диска со встроенной батареей;

• наличие заводского ВIOS (ПЗУ) и рабочего BIOS (ППЗУ).

1. RAID

При увеличении количества дисков в массиве, надежность всего массива уменьшается. При независимых отказах и экспоненциальном законе распределения наработки на отказ, среднее время безотказной работы всего массива (MTTF) вычисляется по формуле:

MTTF_ARRAY = MMTF_HDD/N_HDD,

где MMTF_HDD - среднее время безотказной работы одного диска; N_HDD - количество дисков).

Таким образом, возникает необходимость повышения отказоустойчивости дисковых массивов. Для повышения отказоустойчивости массивов используют избыточное кодирование. Существует два основных типа кодирования, которые применяются в избыточных дисковых массивах - это дублирование и четность.

Дублирование, или зеркализация - наиболее часто используются в дисковых массивах. Простые зеркальные системы используют две копии данных, каждая копия размещается на отдельных дисках. Это схема достаточно проста и не требует дополнительных аппаратных затрат, но имеет один существенный недостаток - она использует 50% дискового пространства для хранения копии информации.

Второй способ реализации избыточных дисковых массивов - использование избыточного кодирования с помощью вычисления четности. Четность вычисляется как операция XOR всех символов в слове данных. Использование четности в избыточных дисковых массивах уменьшает накладные расходы до величины, исчисляемой формулой:

НР_HDD=1/ N_HDD,

где НР_HDD - накладные расходы; N_HDD - количество дисков в массиве).

1. ИБП

Типы ИБП:

• ON LINE ;

• OFF LINE ;

• LINE INTERACTIVE.

Основные характеристики:

а) электрические:

• напряжение питания от входной сети (110-220В)

• допуски на входное напряжения питания

• размер окна для входного напряжения, при выходе за рамки которого происходит переключение на АкБ.

б) форма выходного напряжения:

• прямоугольная

• синусоидальная

в) частота напряжения входной сети (50Гц  1Гц).

г) коэффициент нелинейности входного напряжения.

д) энергетические характеристики:

• выходная мощность

• КПД

е) временные характеристики:

• время переключения на режим работы от АкБ;

• время работы от АкБ;

• время зарядки АкБ.

ж) эксплуатационные:

• климатические условия;

• влияние помех.

Выбор мощности осуществляется на основании следующей формулы:

1. Расчёт вероятности безотказной работы дисковой подсистемы сервера

В соответствии с вариантом, необходимо вычислить вероятность безотказной работы дисковой подсистемы сервера уровня RAID-3, содержащей 2 базовых диска, вероятность безотказной работы p = 0,8 (вероятность отказа диска обозначим q = 1 - p), все диски одинаковые.

Характеристики

Список файлов домашнего задания